Development and Neurobiology of Neural Networks (DN3)
Développement et Neurobiologie des réseaux neuronaux (DN3)

Notre thématique de recherche porte sur l’identification et la compréhension des bases neuronales du développement et de la plasticité fonctionnelle des réseaux de neurones moteurs au niveau cellulaire, réseaux et comportements intégrés dans des conditions normales et pathologiques (lésions spinales, intoxication aux nanoparticules, syndrome d’hypoventilation centrale congénitale). Nous nous intéressons plus particulièrement aux fonctions locomotrices, respiratoires, vestibulaires, et contrôle du regard pendant les phases précoces du développement (embryonnaire, nouveau-né, juvéniles). Nous utilisons des modèles animaux murins (rats et souris) et amphibiens (xénope) qui permettent des investigations à la fois in vivo et in vitro, avec la possibilité de développer des lignées transgéniques spécifiques, présentant des intérêts potentiels à la fois fondamentaux and translationaux. Nous utilisons des approches multiples allant de l’investigation des activités neuronales (électrophysiologie du niveau cellulaire unitaire au réseau intégré, imagerie calcique fonctionnelle, traitements pharmacologiques), des approches neuroanatomiques (immunohistologie, Clarity) jusqu’à l’analyse des comportements intégrés (pléthysmographie, cinématique, électromyographie, otpogénétique) que nous réalisons dans notre plateforme d’analyse du mouvement AniMotion.

Jusqu’à présent notre recherche nous a permis d’apporter d’importantes contributions sur les processus neuronaux impliqués dans 1) le développement des réseaux du tronc cérébral et de la moelle épinière responsables des comportements respiratoires, locomoteurs, contrôle du regard et de la posture ; 2) le couplage fonctionnel entre différents circuits moteur-moteur, moteur-sensoriel et sensoriel-moteur nécessaires pour une coordination adaptée des comportements. 3) Nous avons également développé des projets avec un aspect pathologique dans lesquels nous nous sommes intéressés à la description du développement anormal des réseaux moteurs avec des investigations aux retombées précliniques potentielles. Nous poursuivons désormais tous ces axes de recherche afin de mieux comprendre et identifier les mécanismes sous-tendant le développement, la modulation, la coordination et la plasticité des réseaux sensori-moteurs du système nerveux central impliqués dans la genèse et la régulation de fonctions motrices automatiques (respiration, locomotion) et non-automatiques (contrôle du regard et de la posture).

Axes de recherche

Axes principaux

Axe secondaire

Mots clés

Assemblées neuronales, Codage et intégration du signal, Connectivité, Développement du système nerveux, Excitabilité neuronale, Formation et fonctionnement des circuits neuronaux, Motricité, Mouvement, Neurophysiologie, Optogénétique, Physiologie synaptique, Plasticité des réseaux, Plasticité synaptique, Système auditif et d’équilibration

Selected publications

L-DOPA in Parkinson’s Disease: Looking at the « False » Neurotransmitters and Their Meaning.
Chagraoui A, Boulain M, Juvin L, Anouar Y, Barrière G, Deurwaerdère P.
Int J Mol Sci.. 2019 Dec 31. 21 (11)
DOI: 10.3390/ijms21010294.

Synergistic interaction between sensory inputs and propriospinal signaling underlying quadrupedal locomotion
Marie Boulain, Ines Khsime, Mélissa Sourioux, Muriel Thoby‐Brisson, Grégory Barrière, John Simmers, Didier Morin, Laurent Juvin.
J Physiol. 2021-08-19.
DOI: 10.1113/JP281861

Acute exposure to zinc oxide nanoparticles critically disrupts operation of the respiratory neural network in neonatal rat.
Nicolosi A, Cardoit L, Pasquereau P, Jaillet C, Thoby-Brisson M, Juvin L, Morin D.
NeuroToxicology. 2018-07. 67 (150-160)
DOI: 10.1016/j.neuro.2018.05.006

Stabilization of Gaze during Early Xenopus Development by Swimming-Related Utricular Signals.
François M. Lambert, Julien Bacqué-Cazenave, Anne Le Seach, Jessica Arama, Gilles Courtand, Michele Tagliabue, Selim Eskiizmirliler, Hans Straka, Mathieu Beraneck.
Current Biology. 2020-01-01.
DOI: 10.1016/j.cub.2019.12.047

Development of pacemaker properties and rhythmogenic mechanisms in the mouse embryonic respiratory network
Marc Chevalier, Natalia Toporikova, John Simmers, Muriel Thoby-Brisson.
eLife. 2016-07-19. 5
DOI: 10.7554/eLife.16125

Chef(s) d'équipe

Muriel Thoby-Brisson
INSERM

Grégory Barriere
CNRS

Membres de l'équipe

Chercheurs, Praticiens hospitaliers...

Didier Morin (Enseignant-chercheur)
John Simmers (Chercheur)
Laurent Juvin (Chercheur)
Olivier Brissaud (Praticien hospitalier)
François Lambert (Chercheur)
Jean Forgue (Enseignant-Chercheur)